JP2006117451A - 補修用セメント組成物及び補修工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 セメント、骨材、粘調剤、短繊維、セメント用ポリマー及び高炉徐冷スラグを含有してなる吹付け用セメント組成物。さらに、超微粉末物質や膨張材を含有してなる前記補修用セメント組成物。また、吹付けまたはコテ塗りによりコンクリート表面に薄塗り後、繊維シートを取付けさらにその上に前記補修用セメント組成物を吹付けまたはコテ塗りする補修工法。前記補修用セメント組成物と圧搾空気を吹付けノズル先端から30m以下の位置で混合して、前記補修用セメント組成物を吹付ノズルから吹付けることを特徴とする補修工法である。また、前記補修用セメント組成物を用いて補修したコンクリート構造物である。
【選択図】 なし
Description
なお、本発明で云うモルタルとは、セメント等に細骨材を混合したモルタル及び必要に応じて粗骨材を混合したコンクリートを総称したものである。
しかしながら、従来の剥落防止工に用いられる表面被覆材(防錆剤を混ぜたモルタル等)は、物質遮断性を有するものではなく、すなわち、二酸化炭素や塩素イオンの透過を抑止するものではなく、コンクリート構造物の劣化防止の観点から充分に延命化を図れるものではなかった。そのため、コンクリート構造物の耐久性を飛躍的に向上させる表面被覆材や剥落防止工法の開発が強く求められている。
高炉徐冷スラグの成分は、高炉水砕スラグと同様の組成を有しており、具体的には、SiO2、CaO、Al2O3、及びMgO等を主要な化学成分とし、その他、TiO2、及びFe2O3等が挙げられる。また、化合物としては、ゲーレナイト2CaO・Al2O3・SiO2とアケルマナイト2CaO・MgO・2SiO2の混晶であるメリライトを主成分とする。
セメント75質量部、細骨材130質量部、粘調剤0.1質量部、短繊維1容積部(モルタル100容積部中)、ポリマー10質量部(固形分換算)、超微粉4質量部、膨張材4質量部とし、高炉徐冷スラグの使用量を表1に示すように変え、W/B(セメント、高炉徐冷スラグ、微粒分、膨張材含:質量比)=48%、からなるモルタルを調製し、ハンドミキサーで混練り後、40×40cmのコンクリート版表面に厚さ1mmでモルタルをコテ均しした後、所定材齢で圧縮強度試験と中性化試験を実施した。結果を表1に示す。
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、比重3.16
高炉徐冷スラグ:化学組成(質量%)SiO231.7%、CaO39.5%、Al2O314.8%、ガラス化率5%、ブレーン比表面積6000cm2/g
細骨材:新潟県青海町産石灰砂、比重2.67、最大骨材寸法0.6mm
粘調剤:メチルセルロース、市販品
短繊維:ビニロン繊維、市販品、L=12mm
ポリマー:スチレン・ブタジエンゴム(SBR)ラテックス、市販品
超微粉:シリカフューム、市販品、平均粒子径1μm以下
膨張材:アウイン系、市販品
中性化試験:打設4週後、温度30℃、湿度60%、CO2濃度5%で4週間中性化促進養生による。モルタルの破断面にフェノールフタレインアルコール溶液を塗布し、赤色に変化しない領域を中性化領域とした。
塩素イオン浸透試験:打設4週後、海水(JIS 6205に準拠、NaCl24.5g/L、MgCl211.1g/L、Na2SO44.1g/L、KCl0.7g/Lを含んだ人工海水)に4週間浸漬した後、モルタルの破断面に0.1mol/Lの硝酸銀を塗布し、白色に変化した領域を塩素イオンの浸透した領域とした。
圧縮強度:JIS R 5201「セメントの物理試験方法」による。
実験例1の高炉徐冷スラグの使用量を25質量部とし、表2に示すように高炉徐冷スラグの粉末度と種類を変えたこと以外は、実験例1と同様に行った。結果を表2に示す。
実験例1の高炉徐冷スラグの使用量を25質量部とし、表3に示すように粘調剤の使用量を変えて、実験例1と同様にモルタルを調製しコンクリート表面にモルタルをコテ均しした後、所定材齢で付着強度の試験を実施した。また、施工性の評価も実施した。結果を表3に示す。
付着強度:JHS 416「コンクリートとの付着試験」による。
施工性:コテによる均し状態を△・・伸びが悪い、○・・普通、◎・・良好、で表す。
実験例3の粘調剤の使用量を0.1質量部とし、表4に示すようにポリマー(固形分換算)の使用量を変えたこと以外は、実験例3と同様に行った。結果を表4に示す。
実験例3の粘調剤の使用量を0.1質量部とし、表5に示すように超微粉の使用量を変えた以外は、実験例3と同様に行った。この結果を表5に示す。
実験例1の高炉徐冷スラグの使用量を25質量部とし、表6に示すように膨張材の使用量を変え、実験例1と同様にモルタルを調製しモルタルの表面状態を観察した。結果を表6に示す。
表面状態:30×30cmの平版コンクリートにモルタルを厚さ5mmに塗付け、表面をコテで均した後20℃、湿度60%の室内に1週間放置し、表面の亀裂発生状態を観察した。
○・・・・亀裂無し
△・・・・亀裂が1本
×・・・・亀裂が2本以上
実験例1の高炉徐冷スラグの使用量を25質量部とし、実験例1と同様にモルタル(実験No.1-3)を調製し、ハンドミキサーで混練り後、40×40cmのコンクリート版表面に厚さ1mmでモルタルをコテ均しした後、表7に示す繊維シートをモルタルに押さえつけ、さらに前記モルタルを厚さ3mmでコテ均しを行い、材齢28日に押し抜き試験を実施した。結果を表7に示す。
繊維シートA:ニ軸ビニロン繊維(目幅6mm)、市販品
繊維シートB:ニ軸ビニロン繊維 (目幅8mm)、市販品
繊維シートC:三軸ビニロン繊維 (目幅8mm)、市販品
繊維シートD:ニ軸ビニロン繊維 (目幅9mm)、市販品
繊維シートE:ニ軸アラミド繊維 (目幅9mm)、市販品
押抜き試験:「はく落防止の押抜き試験方法」(JHS 424による)
・規格1.5KN以上(変位10mm以上における最大荷重)
・U型コンクリート蓋(400×600×60mm)中央部裏面をφ100mmで55mmの深さにコアを行い(5mm残す)、表面に実施例1の方法でモルタルを塗付け、材齢28日で裏面より押し抜き試験を実施する。
繊維シートA:ニ軸ビニロン繊維(目幅6mm)を使用し、表8に示すように短繊維の使用量(モルタル100容積部中)を変えたこと以外は、実験例7と同様に行った。結果を表8に示す。
実験例1の高炉徐冷スラグの使用量を25質量部とし、実験例1と同様にモルタル(実験No.1-3)を調製し、ダマカットミキサ(50L)で混練りして調製した。このモルタルをスクイズポンプで圧送し、先端8mmφの吹付けノズルの表9に示した混合位置で吹付けノズルシャワーリングから強制的に圧搾空気(0.7MPa)をモルタルに吹き込み(1.2m3/h)、モルタルをコンクリート壁に吹付け(O.3m3/h)た。なお、圧送ホースは1.5インチφの耐圧ホースを使用し、エアーホースは1/2インチφのホースを使用した。
モルタルと圧搾空気の混合位置を変えて吹付けたモルタルの測定結果を表9に示す。なお、圧搾空気の導入は、混合位置が1m未満ではシャワーリングで行い、1m以上ではY字管を使用して行った。
Claims (6)
- セメント、骨材、粘調剤、短繊維、セメント用ポリマー及び高炉徐冷スラグを含有してなる補修用セメント組成物。
- さらに、超微粉末物質を含有してなる請求項1記載の補修用セメント組成物。
- さらに、膨張材を含有してなる請求項1又は2項記載の補修用セメント組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載の補修用セメント組成物を吹付けまたはコテ塗りによりコンクリート表面に薄塗り後、繊維シートを取付けさらにその上に前記補修用セメント組成物を吹付けまたはコテ塗りすることを特徴とする補修工法。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載の補修用セメント組成物と圧搾空気を吹付けノズル先端から30m以下の位置で混合して、前記補修用セメント組成物を吹付ノズルから吹付けることを特徴とする補修工法。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載の補修用セメント組成物を用いて補修したコンクリート構造物。
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